PSIM仿真(提高)

电力电子仿真软件PSIM应用提高第三讲自动化与信工程学院电气系--电子线路CAD--下周2（808.811）--------9,10节实验课自动化与信工程学院电气系--电子线路CAD--作业1：预习开关电源课本或自查资料，仿真分析BOOST电路工作在电感电流连续（CCM）模式下的工作波形(电感的电流和电压；输出电压；开关管电流，二极管电流)，并用仿真结果验证输入和输出电压的升压关系L=4mL，C=60uF输入：48VF=50kHz自动化与信工程学院电气系--电子线路CAD--PSIM应用中的几个补充说明导线颜色低版本9.0版本•版本区别说明：观察设置元件设置低版本9.0版本自动化与信工程学院电气系--电子线路CAD--•选择复制图片说明：自动化与信工程学院电气系--电子线路CAD--•电流探针的说明：α控制器作用：控制晶闸管开关或桥的延迟角。控制器有3个输入：1.α值：移相α角度延迟2.同步信号：同步信号从低到高的转变（0到1），提供了同步，并且与延迟角α等于0的时刻相一致。3.使能信号：使能输出。自动化与信工程学院电气系--电子线路CAD--自动化与信工程学院电气系--电子线路CAD--•BUCK如何实现调节输出？•哪些因素会影响BUCK开环电路的输出变化？CinDLCoRSVin+-Vo+-•开关频率对电路输出有何影响？•滤波对电路有何影响？自动化与信工程学院电气系--电子线路CAD--一个闭环控制系统在PSIM里表现为4个部分：电力电路，控制电路，传感器和开关控制器。图1由以上4部分构成一个闭环控制系统电力电路控制电路传感器开关控制器自动化与信工程学院电气系--电子线路CAD--电力电路传感器开关控制控制电路自动化与信工程学院电气系--电子线路CAD--电压单闭环仿真电路具体搭建过程1、在上一次课程的基础的电路基础上添加电压传感器将电压传感器放置在需要控制的电路处自动化与信工程学院电气系--电子线路CAD--2、将开关电路中的开关管PWM发生器用以下电路代替被代替控制波形控制电路自动化与信工程学院电气系--电子线路CAD--3、控制电路的具体设计控制电路反馈信号载波信号给定电压控制输出控制思想：将给定电压和反馈电压之差作为PI控制器的输入信号；经PI运算之后，通过限幅处理；与载波信号进行比较，其输出作为控制波形。自动化与信工程学院电气系--电子线路CAD--控制回路的波形载波信号波形控制波形控制电路反馈信号载波信号给定电压控制输出自动化与信工程学院电气系--电子线路CAD--PI控制器的传递函数为：PSIM中其中，传递函数中k和T分别通过以下设置框Gain和TimeConstant进行设置。()()()Ys1sTGskEssTVrefPI控制器+-Vo1eBuckConverter限幅控制回路的结构框图时间常数T比例系数k自动化与信工程学院电气系--电子线路CAD--自动化与信工程学院电气系--电子线路CAD--仿真分析：•负载变化的控制效果•输入扰动的控制效果•PI参数调整的控制效果•滤波参数调整的控制效果自动化与信工程学院电气系--电子线路CAD--电流单闭环仿真电路图自动化与信工程学院电气系--电子线路CAD--模块化的方法电力电路控制电路将控制电路用一个模块整体来代替自动化与信工程学院电气系--电子线路CAD--1、产生一个新的子电路新的子电路对此方块点双击左键进行内部电路编辑自动化与信工程学院电气系--电子线路CAD--2、编辑子电路将此部分电路放置到子电路中子方块内部架构编辑视窗自动化与信工程学院电气系--电子线路CAD--自动化与信工程学院电气系--电子线路CAD--3、编辑输入管脚PortPlace接口名称自动化与信工程学院电气系--电子线路CAD--4、改变子电路的尺寸大小设置尺寸大小自动化与信工程学院电气系--电子线路CAD--5、完成子电路设置自动化与信工程学院电气系--电子线路CAD--输出电流（2A）和PWM控制波形通过以上两种方式的闭环控制电路结构的建立，以及仿真，可以获得以下仿真波形。自动化与信工程学院电气系--电子线路CAD--输出电流（4A）和PWM控制波形自动化与信工程学院电气系--电子线路CAD--实际应用中电力电子系统还需要注意的几个问题（软启动、调节范围、给定与反馈精度）自动化与信工程学院电气系--电子线路CAD--总结1、建立一般的闭环时域仿真方法，对Buck电路进行仿真；2、通过使用模块化的子电路结构，使仿真电路变得清晰、明了，并且便于以后使用不同控制算法的修改；3、当给定不同的电流值时，选择合适的PI参数能够得到稳定的输出电流波形；4、从输出电流波形和PWM控制波形图可以看出，当输出电流越大（分别取2A和4A，但小于4.8A）时，其PWM控制波形的占空比调节越大。